ca6140撥叉831007

機(jī)械工程學(xué)院第一章 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 第一節(jié) 序言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)。就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)，了解并認(rèn)識一般機(jī)器零件的生產(chǎn)工藝過程，鞏固和加深已學(xué)過的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識，理論聯(lián)系實(shí)際，對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，并且為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)大好基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導(dǎo)。 第二節(jié) 零件的分析（一） 零件的作用題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的22孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的55半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開。（二） 零件的工藝分析零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求1.小頭孔以及與此孔相通的的錐孔、螺 2.大頭半圓孔55 3.小頭孔端面、大頭半圓孔上下73端面，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm，小頭孔上端面與其中心線的垂直度誤差為0.05mm。由上面分析可知，可以粗加小頭孔端面，然后以此作為粗基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 第三節(jié) 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) (一) 確定毛坯的制造形式確定毛坯種類：零件材料為HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。查機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊（后稱指導(dǎo)手冊）選用鑄件尺寸公差等級CT9級。(二) 基面的選擇 定位基準(zhǔn)是影響撥叉零件加工精度的關(guān)鍵因素。基準(zhǔn)選擇得合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工過程中將問題百出，更有甚者，造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。（1）粗基準(zhǔn)的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取22 孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊V形塊支承這兩個(gè)40作主要定位面，限制5個(gè)自由度，再以一個(gè)銷釘限制最后1個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。（2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，應(yīng)該進(jìn)行尺寸互算。（3）加工階段的劃分該撥叉加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工、半精加工和精加工幾個(gè)階段。(4）工序的集中和分散本撥叉選用工序集中原則安排撥叉的加工工序。該撥叉的生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，可以采用萬能型機(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時(shí)間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證加工表面之間的相對位置精度要求。(5) 加工原則:1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工基準(zhǔn)撥叉下端面2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排加工工序。3）遵循“先主后次”原則. 4）遵循“先面后孔”原則.（三） 制定工藝路線制定工藝路線得出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。工藝路線方案一：工序 1： 以40的上平面為基準(zhǔn)加工下表面。工序 2： 以40下表面粗銑上表面。工序 3：銑40上平面，保證表面粗糙度3.2工序 4：鉆22的孔。工序5：絞22的孔，保證表面粗糙度1.6。工序 6：粗鏜55的孔。工序 7：半精鏜55的孔，保證表面粗糙度3.2。工序 8： 粗鏜55孔的上端面。工序 9： 半精鏜 55孔上端面，保證表面粗糙度3.2。工序10：粗鏜55孔的下端面。工序11：半精鏜 55孔下端面，保證表面粗糙度3.2。為保證設(shè)計(jì)尺寸20在工序6至工序9應(yīng)該進(jìn)行尺寸鏈換算，由于零件的定位基準(zhǔn)是40的上表面，進(jìn)行尺寸鏈換算如下：（1）確定自由公差等級（查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊P27頁 表1.424）（2）確定封閉環(huán)，工序尺寸，尺寸鏈圖。 列豎式：計(jì)算工序尺寸A： 增環(huán)： 50 0 -0.1 減環(huán)： -25 0.084 0 -20 0.21 0.07 封閉環(huán)： 5 0.294 -0.03 由計(jì)算可得A的基本尺寸為5，上偏差.為0.294，下偏差為0.03時(shí)，才能保證設(shè)計(jì)尺寸。 250-0.084 20-0.07-0.02 500-0.01A工序 12： 鉆錐孔8及M8底孔。工序 13：攻絲 精絞8孔，保證粗糙度1.6。 在加工M8螺紋時(shí)，為保證工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)重合，需要進(jìn)行尺寸鏈換算。 （1）確定自由公差等級（查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊P27頁 表1.424）（2）確定封閉環(huán)，工序尺寸，尺寸鏈圖。 列豎式：計(jì)算工序尺寸A：增環(huán)： 30 -0.36 -0.52 減環(huán)： 10 +0.36 0 封閉環(huán)：20 0 -0.52 只有A的基本尺寸為30，上偏差為-0.36，下偏差為-0.52是才的保證M8螺紋的位置。100-0.36A200-0.52工序14： 切斷。工序15： 檢驗(yàn) 工藝路線芳案二：工序 1： 以40的上平面為基準(zhǔn)加工下表面。 工序 2： 以40下表面粗銑下表面。工序 3：銑40上平面，保證表面粗糙度3.2工序4：粗鏜55的孔。工序5：半精鏜55的孔，保證表面粗糙度3.2。 工序6：鉆22的孔。工序7：絞22的孔，保證表面粗糙度1.6。工序 8：粗鏜55孔的上端面。工序9：半精鏜 55孔上端面，保證表面粗糙度3.2。工序10：粗鏜55孔的下端面。工序11：半精鏜 55孔下端面，保證表面粗糙度3.2。為保證設(shè)計(jì)尺寸在工序6 -工序9應(yīng)進(jìn)行尺寸鏈換算.（1）確定自由公差等級（查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊P27頁 表1.424）（2）確定封閉環(huán)，工序尺寸，尺寸鏈圖 列豎式：計(jì)算工序尺寸A： 增環(huán)： 50 0 -0.1 減環(huán)： -25 0.084 0 -20 0.21 0.07 封閉環(huán)： 5 0.294 -0.03 由計(jì)算可得A的基本尺寸為5，上偏差.為0.294，下偏差為0.03時(shí)，才能保證設(shè)計(jì)尺寸。 250-0.084 20-0.07-0.02 500-0.01A工序 12： 鉆錐孔8及M8底孔。工序 13：攻絲 精絞8孔，保證粗糙度1.6。為保證加工M8螺紋時(shí)，工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，進(jìn)行尺寸鏈換算. （1） 確定自由公差等級（查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊P27頁 表1.424）（2） 確定封閉環(huán)，工序尺寸，尺寸鏈圖。 列豎式：計(jì)算工序尺寸A： 增環(huán)： 30 -0.36 -0.52 減環(huán)： 10 +0.36 0 封閉環(huán)：20 0 -0.52 只有A的基本尺寸為30，上偏差為-0.36，下偏差為-0.52是才的保證M8螺紋的位置。100-0.36A200-0.52工序14： 切斷。工序15： 檢驗(yàn)。3. 工藝方案的比較及分析：上述兩方案:方案一：是先加工內(nèi)孔22, 再以22孔為基準(zhǔn)加工55內(nèi)孔,而方案二：先鏜孔55,以底面及22外圓面為基準(zhǔn)，再以55內(nèi)孔及上平面加工22孔。由零件圖可知22孔的設(shè)計(jì)基為準(zhǔn)55孔的中心線，所以加工22孔時(shí)定位基準(zhǔn)最好為55孔的中心線，可保證其加工的位子精度，符合大批生產(chǎn)要求,方案二較為合理。最終工藝路線工序 1： 以40的上平面為基準(zhǔn)加工下表面。工序 2： 以40下表面粗銑下表面。工序 3：銑40上平面（以22孔外表面及底面為基準(zhǔn)，選用X5032立式升降臺銑床和專用夾具）工序4：粗鏜55的孔。（以40上平面及22內(nèi)孔為基準(zhǔn)，選用TGX4132B立式單柱坐標(biāo)鏜床和專用夾具）工序5：半精鏜55的孔，保證表面粗糙度3.2。工序6：鉆22的孔（以40上平面及22孔外表面為基準(zhǔn)，選用Z3025搖臂鉆床和專用夾具）工序7：絞22的孔，保證表面粗糙度1.6。工序 8： 粗鏜55孔的上端面。（以40上平面及22的內(nèi)孔為基準(zhǔn)）工序 9： 半精鏜 55孔上端面，保證表面粗糙度3.2。工序10：粗鏜55孔的下端面。工序11：半精鏜 55孔下端面，保證表面粗糙度3.2。工序 12： 鉆錐孔8及M8底孔。（以40上平面及22的內(nèi)孔為基準(zhǔn)）工序13：攻絲 精絞8孔，保證粗糙度1.6。工序14： 切斷。工序15： 檢驗(yàn)。（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定:1、圓柱表面工序尺寸：前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個(gè)加工工序的加工余量如下：加工表面加工內(nèi)容加工余量精度等級工序尺寸表面粗糙度工序余量最小最大55IT12鑄件7.0CT12粗鏜4.0IT126.30.956.8半精鏜3.0IT103.22.93.2520IT7鉆20IT1117.8918擴(kuò)1.8IT106.31.7161.910粗鉸0.14IT83.20.1070.224精鉸0.06IT71.60.0390.0932、平面工序尺寸工序號工序內(nèi)容加工余量基本尺寸經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸偏差工序余量最小最大鑄件5.0CT1201粗銑40孔下端面4.058121.57.7502粗銑40孔上端面4.054121.57.7503精銑40孔上端面4.05081.86.3804粗鏜55孔的上下端面4.026120.751.28305精鏜55孔的上下端面1.0X22080.751.283第三章 夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。（一） 問題的提出：本夾具是用來鉆22孔，對22孔的加工有一定的技術(shù)要求，但在加工本工序時(shí)，22孔尚未加工，而且在擴(kuò)22孔后，需要精絞，以達(dá)到所要求的精度。 （二）夾具設(shè)計(jì)：1 定位基準(zhǔn)的選擇： 由零件圖可知，22孔的軸線與40的外圓的上表面有垂直度的要求，所以采用40的外圓的下表面作為主要的定位面，用一個(gè)固定V型塊和一個(gè)活動(dòng)V型塊進(jìn)行夾緊，夾緊方式采用手動(dòng)夾緊。2 夾緊設(shè)計(jì)及操作的簡要說明：如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，為此，采用手動(dòng)夾緊，此夾具的工作原理：利用零件的上表面作為主要定位面，用一個(gè)固定V型塊和一個(gè)活動(dòng)V型，采用手動(dòng)螺紋夾緊。夾具裝配圖如下：見附頁設(shè)計(jì)總結(jié)夾具課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束?；仡櫿麄€(gè)過程，經(jīng)過老師和同學(xué)的幫助，還有自己不懈的努力，終于定時(shí)定量的完成了這次課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)作為機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)的重點(diǎn)，使理論與實(shí)踐結(jié)合，對理論知識加深了理解，使生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的理解和認(rèn)識也到了強(qiáng)化。本次課程設(shè)計(jì)主要是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和專用夾具設(shè)計(jì)。機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇等知識，夾具設(shè)計(jì)的運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)等知識。通過此次設(shè)計(jì)，使我基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會(huì)了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等。本次設(shè)計(jì)還存在很多不足之處。由于對知識的掌握不夠扎實(shí)，在設(shè)計(jì)過程中不能全面地考慮問題。仍需要進(jìn)一步研究和實(shí)踐。這次設(shè)計(jì)，讓我對基本理論的綜合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了思考、解決問題，創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力。為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)存在很多不足之處，最后懇請各位老師、同學(xué)批評指正！參考文獻(xiàn)1、趙家奇,機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(2版),機(jī)械工業(yè)出版社,2006年.2、曾志新,呂明主編,機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ),:武漢理工大學(xué)出版社,2001年.3、李益明主編,機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊,機(jī)械工業(yè)出版社,1993年.4、肖詩綱主編,切削用量手冊,機(jī)械工業(yè)出版社,1993年.5、金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊.上海柴油機(jī)廠工藝設(shè)備研究所編,機(jī)械工業(yè)出版社，1987年.6.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊/李益民主編.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993年6月7.機(jī)械制造工藝學(xué)/陳明主編.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.88.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)機(jī)床專用夾具圖冊/李旦，王杰等著.2版。哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2005.216